JP6108215B2 - Zoom lens, camera, and portable information terminal device - Google Patents

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JP6108215B2 JP2013021026A JP2013021026A JP6108215B2 JP 6108215 B2 JP6108215 B2 JP 6108215B2 JP 2013021026 A JP2013021026 A JP 2013021026A JP 2013021026 A JP2013021026 A JP 2013021026A JP 6108215 B2 JP6108215 B2 JP 6108215B2
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本発明は、固体撮像素子等を用いた撮像装置に好適なズームレンズ、ならびにそのようなズームレンズを用いるカメラおよび携帯情報端末装置に関する。   The present invention relates to a zoom lens suitable for an imaging device using a solid-state imaging device or the like, and a camera and a portable information terminal device using such a zoom lens.

近年、撮影レンズの焦点距離が短く画角が広い広角状態、あるいは焦点距離が長く画角が狭い望遠状態などのような種々の焦点距離を所望に応じて選択することが可能なズームレンズ等の焦点距離可変機能を有するレンズを撮影レンズとして備えたカメラが普及している。特に撮影レンズにより結像された被写体光学像をCCD(電荷結合素子)撮像素子等のような固体撮像素子により電子情報として取り込み、記録、伝送およびプリント等に供するデジタルカメラにおける焦点距離可変な撮影レンズの普及は、極めて顕著である。
この種の焦点距離可変機能を有する撮影レンズを備えたデジタルカメラに対するユーザのニーズは、多岐にわたってきており、中でも、高画質化と小型化に対するニーズは群を抜いて高い。よって、撮影レンズとして用いるズームレンズにおいても、高性能化と小型化を両立させることが求められている。
ここで、小型化という面では、まず、使用時のレンズ全長(最も物体側のレンズの対物面から撮像素子が配置される像面までの距離)を短縮することが必要であり、また、各レンズの厚みを短縮して、収納時の全長を抑えることも重要である。さらに、高性能化という面では、少なくとも1000万〜2000万画素の撮像素子に対応した解像力を全ズーム域にわたって確保することが必要である。
また、撮影レンズの広画角化を望むユーザも多く、ズームレンズの広角端側(短焦点端側)の半画角は、45度程度が望ましい。
In recent years, zoom lenses that can select various focal lengths as desired, such as a wide-angle state with a short focal length and a wide angle of view, or a telephoto state with a long focal length and a narrow angle of view. Cameras equipped with a lens having a variable focal length function as a photographing lens have become widespread. In particular, an object optical image formed by a photographing lens is taken as electronic information by a solid-state imaging device such as a CCD (charge coupled device) imaging device, and the photographing lens with a variable focal length in a digital camera used for recording, transmission, printing, etc. The spread of is very remarkable.
There are a wide variety of user needs for digital cameras having a photographing lens having this type of variable focal length function, and among them, the needs for higher image quality and smaller size are particularly high. Therefore, a zoom lens used as a photographing lens is also required to achieve both high performance and downsizing.
Here, in terms of miniaturization, it is first necessary to shorten the total lens length during use (distance from the object plane of the lens closest to the object side to the image plane on which the image sensor is arranged). It is also important to reduce the lens thickness to reduce the total length during storage. Furthermore, in terms of high performance, it is necessary to secure a resolving power corresponding to an image sensor with at least 10 to 20 million pixels over the entire zoom range.
In addition, there are many users who wish to widen the angle of view of the taking lens, and the half angle of view of the zoom lens on the wide angle end side (short focal end side) is preferably about 45 degrees.

さらに、大口径化を望まれており、短焦点端のFナンバが2.0以下であることが望ましい。
デジタルカメラにおける撮影レンズに適するズームレンズとしては、多くの種類が考えられるが、広角でありながら、小型なタイプとして、第1レンズ群が負の屈折力を有するズームレンズがある。
物体側より順に、負の屈折力を有する第1レンズ群、正の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群を配置し、第1レンズ群は、物体側から、順に、像側が凹面の負レンズ、像側が凹面の負レンズ、両凹レンズ、正レンズで構成するズームレンズの従来例として、例えば、特許文献1(特開2007−249087号公報)、特許文献2(特開2008−122875号公報)および特許文献3(特開2008−040159号公報)等に開示のものがある。
Furthermore, a large aperture is desired, and it is desirable that the F number at the short focal end is 2.0 or less.
There are many types of zoom lenses suitable for the photographic lens in the digital camera, but there is a zoom lens having a negative refractive power in the first lens group as a small type with a wide angle.
In order from the object side, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a third lens group having a positive refractive power are arranged, and the first lens group is arranged from the object side. For example, Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-249087) and Patent Document 2 are known as conventional examples of a zoom lens composed of a negative lens having a concave surface on the image side, a negative lens having a concave surface on the image side, a biconcave lens, and a positive lens. (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2008-122875) and Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2008-040159 (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2008-040159).

しかしながら、上記特許文献1、特許文献2および特許文献3に記載されたズームレンズは、短焦点端の半画角は42度程度であり、充分広角とはいえず、また、短焦点端のFナンバをF2.0以下にはできていない。
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、請求項1に記載の発明は、短焦点端の半画角が45度以上と十分に広画角でありながら短焦点端のFナンバが2.0以下、構成枚数が11枚程度、小型で且つ1000万〜2000万画素の撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズを提供することを目的としている。
However, the zoom lenses described in Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3 have a half angle of view at the short focus end of about 42 degrees, and cannot be said to be sufficiently wide. The number is not made F2.0 or less.
The present invention has been made in view of the above points, and the invention according to claim 1 is such that the half angle of view of the short focus end is 45 degrees or more and the angle of view of the short focus end is sufficiently wide. An object of the present invention is to provide a zoom lens having a resolving power corresponding to an image sensor having a number of 2.0 or less and a configuration number of about 11 and having a small size and 10 to 20 million pixels.

本発明に係るズームレンズは、上述した目的を達成させるために、
物体側より順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群とを配置してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に伴って、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は減少し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化するように移動するズームレンズにおいて、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間に開口絞りを配置し、前記第1レンズ群は物体側から順に、像側が凹面である負レンズL11と、像側が凹面とである負レンズL12と、両凹レンズL13と、物体側が凸面である正レンズL14とを配置して構成し、前記第2レンズ群は物体側から順に、正レンズL21と、正レンズL22と、負レンズL23と、正レンズL24と、負レンズL25と、正レンズL26とで構成することを特徴としている。
In order to achieve the above-described object, the zoom lens according to the present invention provides
In order from the object side, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a third lens group having a positive refractive power are arranged from the short focal end. Along with zooming to the long focal end, the distance between the first lens group and the second lens group decreases and moves so that the distance between the second lens group and the third lens group changes. In the zoom lens, an aperture stop is disposed between the first lens group and the second lens group, and the first lens group has, in order from the object side, a negative lens L11 having a concave surface on the image side, and a concave surface on the image side. A negative lens L12, a biconcave lens L13, and a positive lens L14 having a convex surface on the object side, and the second lens group in order from the object side is a positive lens L21, a positive lens L22, and a negative lens. Lens L23, positive lens L24, and negative lens L25 , And characterized in that it constitutes a positive lens L26.

本発明に係るズームレンズによれば、
物体側より順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群とを配置してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に伴って、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は減少し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化するように移動するズームレンズにおいて、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間に開口絞りを配置し、前記第1レンズ群は物体側から順に、像側が凹面である負レンズL11と、像側が凹面とである負レンズL12と、両凹レンズL13と、物体側が凸面である正レンズL14とを配置して構成し、前記第2レンズ群は物体側から順に、正レンズL21と、正レンズL22と、負レンズL23と、正レンズL24と、負レンズL25と、正レンズL26とで構成することにより、短焦点端の半画角が45度以上と十分に広画角でありながら短焦点端のFナンバが2.0以下、構成枚数が11枚程度と少なく、小型で且つ1000万〜2000万画素の撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズを提供することができる。
According to the zoom lens according to the present invention,
In order from the object side, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a third lens group having a positive refractive power are arranged from the short focal end. Along with zooming to the long focal end, the distance between the first lens group and the second lens group decreases and moves so that the distance between the second lens group and the third lens group changes. In zoom lenses,
An aperture stop is disposed between the first lens group and the second lens group, and the first lens group has, in order from the object side, a negative lens L11 having a concave surface on the image side and a negative lens having a concave surface on the image side. L12, a biconcave lens L13, and a positive lens L14 having a convex surface on the object side are arranged, and the second lens group includes, in order from the object side, a positive lens L21, a positive lens L22, a negative lens L23, By comprising the positive lens L24, the negative lens L25, and the positive lens L26, the short focus end has an F number of 2.0 at a short focus end of a sufficiently wide field angle of 45 degrees or more. In the following, it is possible to provide a zoom lens having a resolving power corresponding to an imaging element having a small number of constituent elements of about 11 and having a size of 10 to 20 million pixels.

本発明の第1の実施の形態に係る実施例(数値実施例。以下、同じ)1におけるズームレンズの光学系の構成およびズーミングに伴うズーム軌跡を模式的に示す図であり、(a)は短焦点端(広角端)、(b)は中間焦点距離および(c)は長焦点端(望遠端)のそれぞれにおける光軸に沿った断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows typically the zoom locus | trajectory accompanying the structure of the optical system of the zoom lens and zooming in Example (Numerical example. The same hereafter) 1 which concerns on the 1st Embodiment of this invention, (a) FIG. 4 is a cross-sectional view along the optical axis at the short focal end (wide angle end), (b) at the intermediate focal length, and (c) at the long focal end (telephoto end). 図1に示す本発明の実施例1によるズームレンズの短焦点端(広角端)における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。FIG. 3 is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion and coma aberration at the short focal end (wide angle end) of the zoom lens according to Example 1 of the present invention shown in FIG. 1. 図1に示す本発明の実施例1によるズームレンズの中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。FIG. 3 is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion and coma aberration at the intermediate focal length of the zoom lens according to Example 1 of the present invention shown in FIG. 1. 図1に示す本発明の実施例1によるズームレンズの長焦点端(望遠端)における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。FIG. 3 is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion and coma aberration at the long focal end (telephoto end) of the zoom lens according to Embodiment 1 of the present invention shown in FIG. 1. 本発明の第2の実施の形態に係る実施例2におけるズームレンズの光学系の構成およびズーミングに伴うズーム軌跡を模式的に示す図であり、(a)は短焦点端、(b)は中間焦点距離および(c)は長焦点端のそれぞれにおける光軸に沿った断面図である。It is a figure which shows typically the structure of the optical system of the zoom lens in Example 2 which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, and the zoom locus | trajectory accompanying zooming, (a) is a short focus end, (b) is an intermediate | middle. The focal length and (c) are cross-sectional views along the optical axis at each of the long focal ends. 図5に示す本発明の実施例2によるズームレンズの短焦点端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。FIG. 6 is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion aberration and coma aberration at the short focal point of the zoom lens according to Embodiment 2 of the present invention shown in FIG. 5. 図5に示す本発明の実施例2によるズームレンズの中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。FIG. 6 is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion and coma aberration at the intermediate focal length of the zoom lens according to Example 2 of the present invention shown in FIG. 5. 図5に示す本発明の実施例2によるズームレンズの長焦点端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。FIG. 6 is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion and coma aberration at the long focal end of the zoom lens according to Embodiment 2 of the present invention shown in FIG. 5. 本発明の第3の実施の形態に係る実施例3におけるズームレンズの光学系の構成およびズーミングに伴うズーム軌跡を模式的に示す図であり、(a)は短焦点端、(b)は中間焦点距離および(c)は長焦点端のそれぞれにおける光軸に沿った断面図である。It is a figure which shows typically the structure of the optical system of the zoom lens in Example 3 which concerns on the 3rd Embodiment of this invention, and the zoom locus | trajectory accompanying zooming, (a) is a short focus end, (b) is an intermediate | middle. The focal length and (c) are cross-sectional views along the optical axis at each of the long focal ends. 図9に示す本発明の実施例3によるズームレンズの短焦点端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。FIG. 10 is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion and coma aberration at the short focal point of the zoom lens according to Example 3 illustrated in FIG. 9; 図9に示す本発明の実施例3によるズームレンズの中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。FIG. 10 is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion and coma aberration at the intermediate focal length of the zoom lens according to Example 3 illustrated in FIG. 9. 図9に示す本発明の実施例3によるズームレンズの長焦点端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。FIG. 10 is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion and coma aberration at the long focal end of the zoom lens according to Embodiment 3 of the present invention shown in FIG. 9; 本発明の第4の実施の形態に係る実施例4におけるズームレンズの光学系の構成およびズーミングに伴うズーム軌跡を模式的に示す図であり、(a)は短焦点端、(b)は中間焦点距離および(c)は長焦点端のそれぞれにおける光軸に沿った断面図である。FIG. 10 is a diagram schematically showing a configuration of an optical system of a zoom lens and a zoom locus accompanying zooming in Example 4 according to the fourth embodiment of the present invention, where (a) is a short focal end, and (b) is an intermediate. The focal length and (c) are cross-sectional views along the optical axis at each of the long focal ends. 図13に示す本発明の実施例4によるズームレンズの短焦点端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。FIG. 14 is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion aberration and coma aberration at the short focal point of the zoom lens according to Example 4 shown in FIG. 13. 図13に示す本発明の実施例4によるズームレンズの中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。FIG. 14 is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion and coma aberration at the intermediate focal length of the zoom lens according to Example 4 illustrated in FIG. 13. 図13に示す本発明の実施例4によるズームレンズの長焦点端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。FIG. 14 is an aberration curve diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion and coma aberration at the long focal end of the zoom lens according to Example 4 shown in FIG. 13; 本発明の第5の実施の形態に係るカメラとしてのデジタルカメラの物体側から見た外観構成を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the external appearance structure seen from the object side of the digital camera as a camera which concerns on the 5th Embodiment of this invention. 図17のデジタルカメラを撮影者側から見た外観構成を模式的に示す斜視図である。It is the perspective view which shows typically the external appearance structure which looked at the digital camera of FIG. 17 from the photographer side. 図17および図18のデジタルカメラの機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structure of the digital camera of FIG. 17 and FIG.

以下、本発明の実施の形態に基づき、図面を参照して本発明に係るズームレンズ、カメラおよび携帯情報端末装置を詳細に説明する。
具体的な実施例について説明する前に、先ず、本発明の原理的な実施の形態について説明する。
本発明は、物体側より順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群とを配置してなる。いわば、負−正−正の3レンズ群で構成されるズームレンズは、短焦点端から長焦点端への変倍に伴って、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔は減少し、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が変化することにより、第2レンズ群が変倍作用を有する。
短焦点端において第1レンズ群は、開口絞りから離れることから第1レンズ群は大型化し、第1レンズ群内の軸外の収差補正が困難になる。短焦点端の歪曲収差を光学的に補正するためには、さらに重要になる。第1レンズ群としてよくある負レンズ−負レンズ−正レンズで構成した場合、大口径でありながら広角であるため軸外収差の補正も困難になってくる。そこで、本発明においては、物体側から順に、像側が凹面である負レンズL11、像側が凹面である負レンズL12、両凹レンズL13、物体側が凸面である正レンズL14で構成した。
Hereinafter, based on an embodiment of the present invention, a zoom lens, a camera, and a portable information terminal device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Before describing specific examples, first, a fundamental embodiment of the present invention will be described.
In the present invention, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a third lens group having a positive refractive power are arranged in this order from the object side. In other words, in a zoom lens composed of three negative-positive-positive lens groups, the distance between the first lens group and the second lens group decreases with zooming from the short focal end to the long focal end, As the distance between the second lens group and the third lens group changes, the second lens group has a zooming action.
Since the first lens unit is separated from the aperture stop at the short focal end, the first lens unit becomes large, and it is difficult to correct off-axis aberrations in the first lens unit. It becomes even more important to optically correct the distortion at the short focal end. When the first lens group is composed of a negative lens-negative lens-positive lens that is often used, it is difficult to correct off-axis aberrations because of the large aperture and wide angle. Therefore, in the present invention, the negative lens L11 having a concave surface on the image side, the negative lens L12 having a concave surface on the image side, the biconcave lens L13, and the positive lens L14 having a convex surface on the object side are arranged in order from the object side.

さらに、負レンズL11、負レンズL12の像側を凹面形状にし、負レンズL13を両凹の形状にすると各種収差をバランス良く補正することができる。短焦点端の軸外光線の入射角が最も緩やかになる負レンズL13にて物体側に凹面の形状を構成することにより、ズーム域全体の各種収差を補正しつつ、短焦点端の軸外光線を十分に補正することができる。
また、大口径であるために、軸上マージナル光線が高い位置を通る第2レンズ群の構成が重要になってくる。そこで、本発明においては、第2レンズ群G2を、物体側から順に、正レンズL21と正レンズL22と負レンズL23と正レンズL24と負レンズL25および正レンズL26とで構成している(請求項1に対応する)。
特に、正レンズL22、負レンズL23、正レンズL24を3枚接合し、負レンズL25と正レンズL26を2枚接合すると、接合レンズ内での偏心を小さく製造できることやレンズ面の面精度の誤差の影響を低減できることができる。特に接合面を設けることにより、広角レンズで問題となる倍率色収差や大口径レンズで問題となる色コマ収差を十分に抑制することができる。また、大口径でありながら、球面収差、コマ収差等を十分に補正することができる。
Furthermore, when the negative lens L11 and the negative lens L12 have concave shapes on the image side and the negative lens L13 has a biconcave shape, various aberrations can be corrected in a balanced manner. By constructing a concave surface on the object side with the negative lens L13 in which the incident angle of the off-axis light beam at the short focus end is the most gradual, various aberrations in the entire zoom range are corrected and off-axis light beam at the short focus end is corrected. Can be corrected sufficiently.
In addition, since the aperture is large, the configuration of the second lens group that passes through a position where the axial marginal ray is high becomes important. Therefore, in the present invention, the second lens group G2 is composed of a positive lens L21, a positive lens L22, a negative lens L23, a positive lens L24, a negative lens L25, and a positive lens L26 in order from the object side. Corresponds to item 1).
In particular, when the positive lens L22, the negative lens L23, and the positive lens L24 are joined together, and the negative lens L25 and the positive lens L26 are joined together, the eccentricity in the cemented lens can be reduced, and the surface accuracy error of the lens surface. The influence of can be reduced. In particular, by providing a cemented surface, it is possible to sufficiently suppress lateral chromatic aberration, which is a problem with wide-angle lenses, and chromatic coma, which is a problem with large-diameter lenses. In addition, spherical aberration, coma and the like can be sufficiently corrected while having a large aperture.

より高性能にするためには、以下の条件式(1)を満足することが望ましい。
即ち、前記第1レンズ群の焦点距離をf1とし、短焦点端における全光学系の焦点距離をfwとして、
下記の条件式(1):
−4.0<f1/fw<−3.0 (1)
を満足することが望ましい(請求項2に対応する)。
上記条件式(1)の上限値以上であると、前記第1レンズ群の焦点距離が長くなりすぎ、前記第2レンズ群の変倍効率が劣化し、ズーム域全体を収差補正することが困難になる。また、条件式(1)の下限値以下であると、前記第1レンズ群の焦点距離が短くなりすぎ、前記第1レンズ群内の軸外収差を補正することが困難になる。
より高性能にするためには、以下の条件式(2)を満足することが望ましい。
即ち、前記第2レンズ群の焦点距離をf2とし、短焦点端における全光学系の焦点距離をfwとして、
下記の条件式(2):
3.0< f2/fw <5.0
を満足することが望ましい(請求項3に対応する)。
In order to achieve higher performance, it is desirable to satisfy the following conditional expression (1).
That is, the focal length of the first lens group is f1, and the focal length of the entire optical system at the short focal end is fw.
Conditional formula (1) below:
−4.0 <f1 / fw <−3.0 (1)
Is preferably satisfied (corresponding to claim 2).
If it is equal to or greater than the upper limit value of the conditional expression (1), the focal length of the first lens group becomes too long, the zooming efficiency of the second lens group deteriorates, and it is difficult to correct aberrations in the entire zoom range. become. On the other hand, if it is less than or equal to the lower limit value of conditional expression (1), the focal length of the first lens group becomes too short, and it becomes difficult to correct off-axis aberrations in the first lens group.
In order to achieve higher performance, it is desirable to satisfy the following conditional expression (2).
That is, the focal length of the second lens group is f2, and the focal length of the entire optical system at the short focal end is fw.
Conditional formula (2) below:
3.0 <f2 / fw <5.0
Is preferably satisfied (corresponding to claim 3).

条件式(2)の上限値以上であると、前記第2レンズ群の焦点距離が長くなりすぎ、前記第2レンズ群の変倍効率が劣化し、ズーム域全体の収差補正することが困難になる。条件式(2)の下限値以下であると、前記第2レンズ群の焦点距離が短くなりすぎ、前記第2レンズ群内の軸外収差を補正することが困難になる。
より高性能にするためには、以下の条件式(3)を満足することが望ましい。
即ち、前記第3レンズ群の焦点距離をf3とし、短焦点端における全光学系の焦点距離をfwとして、
下記の条件式(3):
6.0<f3/fw<16.0 (3)
を満足することが望ましい(請求項4に対応する)。
上記条件式(4)を満足することにより、前記第3レンズ群は、射出瞳位置をセンサから適切な距離にし、センサに対しての適切な角度で光線が入射するようにしている。
フォーカシングは、前記第3レンズ群で行うことが望ましい。また前記第3レンズ群は、正レンズ1枚で構成することによりフォーカス群を軽量化でき、省エネにつながる。
前記第3レンズ群の正レンズは、物体側に凸の形状を有することが望ましい(請求項5に対応する)。
If the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, the focal length of the second lens group becomes too long, the zooming efficiency of the second lens group deteriorates, and it becomes difficult to correct aberrations in the entire zoom range. Become. If it is less than or equal to the lower limit value of conditional expression (2), the focal length of the second lens group becomes too short, and it becomes difficult to correct off-axis aberrations in the second lens group.
In order to achieve higher performance, it is desirable to satisfy the following conditional expression (3).
That is, the focal length of the third lens group is f3, and the focal length of the entire optical system at the short focal end is fw.
Conditional expression (3) below:
6.0 <f3 / fw <16.0 (3)
Is preferably satisfied (corresponding to claim 4).
By satisfying the conditional expression (4), the third lens group sets the exit pupil position to an appropriate distance from the sensor so that light rays are incident at an appropriate angle with respect to the sensor.
The focusing is preferably performed by the third lens group. In addition, the third lens group is composed of one positive lens, whereby the focus group can be reduced in weight, leading to energy saving.
The positive lens of the third lens group preferably has a convex shape on the object side (corresponding to claim 5).

小型でありながら高性能にするためには、以下の条件式(4)を満足することが望ましい。
即ち、前記第1レンズ群の光軸上での厚さをD1とし、短焦点端における全光学系の焦点距離をfwとして、
下記の条件式(4):
3.5<D1/fw<6.5 (4)
を満足することが望ましい(請求項6に対応する)。
条件式(4)の上限値以上であると、前記第1レンズ群が厚くなりすぎ、変倍するための空気間隔が短くなりすぎ、ズーム域全体の収差補正することが困難になる。一方、条件式(4)の下限値以下であると、前記第1レンズ群が薄くなりすぎ、前記第1レンズ群内の軸外収差を補正することが困難になる。
さらに望ましくは、以下の条件式(4)′を満足すると良い。
3.0<D1/fw<4.0 (4)′
小型でありながら高性能にするためには、以下の条件式(5)を満足することが望ましい。
In order to achieve high performance while being small, it is desirable that the following conditional expression (4) is satisfied.
That is, the thickness of the first lens group on the optical axis is D1, and the focal length of the entire optical system at the short focal end is fw.
Conditional expression (4) below:
3.5 <D1 / fw <6.5 (4)
Is preferably satisfied (corresponding to claim 6).
If the value is equal to or greater than the upper limit value of conditional expression (4), the first lens group becomes too thick, the air interval for zooming becomes too short, and it becomes difficult to correct aberrations in the entire zoom range. On the other hand, if it is less than or equal to the lower limit value of conditional expression (4), the first lens group becomes too thin and it becomes difficult to correct off-axis aberrations in the first lens group.
More preferably, the following conditional expression (4) ′ is satisfied.
3.0 <D1 / fw <4.0 (4) ′
In order to achieve high performance while being small, it is desirable that the following conditional expression (5) is satisfied.

即ち、前記第2レンズ群の光軸上の厚さをD2とし、短焦点端における全光学系の焦点距離をfwとして、
下記の条件式(5):
2.5<D2/fw<4.5 (5)
を満足することが望ましい(請求項7に対応する)。
条件式(5)の上限値以上であると、前記第2レンズ群が厚くなりすぎ、変倍するための空気間隔が短くなりすぎ、ズーム域全体の収差補正することが困難になる。一方、条件式(5)の下限値以下であると、前記第2レンズ群が薄くなりすぎ、前記第2レンズ群内の軸外収差を補正することが困難になる。
さらに望ましくは、以下の条件式を満足すると良い。
2.0<D2/fw<4.0 (5)′
さらに小型、高性能にするためには、以下の条件式(6)を満足すると良い。
短焦点端における前記開口絞りと前記第2レンズ群との間隔をTLs2_wとし、短焦点端における前記第1レンズ群と前記開口絞りとの間隔をTL1s_wとして、
下記の条件式(6):
0.10<TLs2_w/TL1s_w<0.60 (6)
を満足すると良い(請求項8に対応する)。
That is, the thickness on the optical axis of the second lens group is D2, and the focal length of the entire optical system at the short focal end is fw.
Conditional formula (5) below:
2.5 <D2 / fw <4.5 (5)
Is preferably satisfied (corresponding to claim 7).
If the value is equal to or greater than the upper limit value of conditional expression (5), the second lens group becomes too thick, the air interval for zooming becomes too short, and it becomes difficult to correct aberrations in the entire zoom range. On the other hand, if it is less than or equal to the lower limit value of conditional expression (5), the second lens group becomes too thin, and it becomes difficult to correct off-axis aberrations in the second lens group.
More preferably, the following conditional expression is satisfied.
2.0 <D2 / fw <4.0 (5) ′
In order to further reduce the size and performance, it is preferable that the following conditional expression (6) is satisfied.
The distance between the aperture stop and the second lens group at the short focus end is TLs2_w, and the distance between the first lens group and the aperture stop at the short focus end is TL1s_w.
Conditional formula (6) below:
0.10 <TLs2_w / TL1s_w <0.60 (6)
Is satisfied (corresponding to claim 8).

条件式(6)の下限値以下であると、前記第1レンズ群と前記開口絞りの間隔が大きくなり、短焦点端における前記第1レンズ群を通る軸外光線が高くなりすぎ、前記第1レンズ群内における軸外収差の補正が困難になり、且つ前記第1レンズ群が大型化する。一方、条件式(6)の上限値以上であると、前記第2レンズ群と前記開口絞りの間隔が大きくなり、短焦点端における前記第2レンズ群を通る軸外光線が高くなりすぎ、前記第2レンズ群内における収差補正が困難になり、且つ前記第2レンズ群が大型化する。
フォーカシングは、前記第3レンズ群ですることが望ましい。また前記第3レンズ群は、正レンズ1枚で構成することによりフォーカス群を軽量化でき、省エネにつながる。前記第3レンズ群の前記正レンズは、物体側に凸の形状を有することが望ましい。
像面に到達する光量を減少させる必要があるときには、前記開口絞りを小径化しても良いが、前記開口絞り径を大きく変えることなく、NDフィルタ(減光フィルタ)等の挿入により光量を減少させるようにする。このようにした方が、回折現象による解像力の低下を防止することができて一層好ましい。
一方、本発明の第5の実施の形態は、上述した本発明の第1の実施の形態に係るズームレンズ(第2〜第4の実施の形態に係るズームレンズを含む)を、撮影用光学系として用いて構成した、いわゆるデジタルカメラ等のカメラである(請求項9に対応する)。
If it is equal to or less than the lower limit value of conditional expression (6), the distance between the first lens group and the aperture stop becomes large, and off-axis rays passing through the first lens group at the short focal point become too high, and the first It becomes difficult to correct off-axis aberrations in the lens group, and the first lens group becomes large. On the other hand, if it is equal to or greater than the upper limit value of the conditional expression (6), the distance between the second lens group and the aperture stop becomes large, and the off-axis ray passing through the second lens group at the short focal point becomes too high, It becomes difficult to correct aberrations in the second lens group, and the second lens group becomes large.
The focusing is preferably performed by the third lens group. In addition, the third lens group is composed of one positive lens, whereby the focus group can be reduced in weight, leading to energy saving. The positive lens of the third lens group preferably has a convex shape on the object side.
When it is necessary to reduce the amount of light reaching the image plane, the aperture stop may be reduced in diameter, but the amount of light is reduced by inserting an ND filter (a neutral density filter) or the like without greatly changing the diameter of the aperture stop. Like that. This is more preferable because it can prevent a decrease in resolving power due to a diffraction phenomenon.
On the other hand, in the fifth embodiment of the present invention, the zoom lens (including the zoom lenses according to the second to fourth embodiments) according to the first embodiment of the present invention described above is used as the imaging optical. It is a camera such as a so-called digital camera configured as a system (corresponding to claim 9).

このようなカメラは、撮影用光学系として、上述したようなズームレンズを具備することにより、小型で高画質を得ることが可能となる。
また、カメラ機能等の撮影機能を有する、いわゆる携帯情報端末装置における撮影機能部の撮影用光学系として、上述したようなズームレンズを用いて構成することもできる(請求項10に対応する)。
このような携帯情報端末装置は、撮影機能を有し、撮影用光学系として、上述したようなズームレンズを具備することにより、広角端の画角が45度以上と十分に広画角でありながら、短焦点端のFナンバが2.0以下、構成枚数が11枚程度と少なく、小型で且つ1000万〜2000万画素の撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズを、カメラ機能部の撮影光学系として使用した、小型で高画質の携帯情報端末装置を提供することができる。このためユーザは、携帯性に優れた携帯情報端末装置で高画質な画像を撮影し、その画像を外部へ送信したりすることができる。
上述したように、請求項1に記載の発明によれば、短焦点端の半画角が45度以上と十分に広画角でありながら短焦点端のFナンバが2.0以下、構成枚数が11枚程度と少なく、小型で且つ1000万〜2000万画素の撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズを提供することができる。
Such a camera can have a small size and high image quality by including the zoom lens as described above as a photographing optical system.
Moreover, it can also comprise using the zoom lens as mentioned above as an imaging | photography optical system of the imaging | photography function part in what is called a portable information terminal device which has imaging functions, such as a camera function (corresponding to claim 10).
Such a portable information terminal device has a photographing function, and has a zoom lens as described above as a photographing optical system, so that the angle of view at the wide-angle end is sufficiently wide as 45 degrees or more. However, a zoom lens having a resolving power corresponding to an image sensor with 10 to 20 million pixels having a small F number at the short focus end of 2.0 or less and a small number of constituent elements of about 11 is taken by the camera function unit. A small and high-quality portable information terminal device used as an optical system can be provided. For this reason, the user can take a high-quality image with a portable information terminal device excellent in portability and transmit the image to the outside.
As described above, according to the first aspect of the present invention, the half angle of view at the short focus end is 45 degrees or more and the F number at the short focus end is 2.0 or less while the angle of view is sufficiently wide. Therefore, it is possible to provide a zoom lens that has a resolution that is small and has a resolution corresponding to an image sensor with 10 to 20 million pixels.

請求項2〜請求項5のいずれか1項に記載の発明によれば、各収差をさらに良好に補正した、高性能なズームレンズを提供することができる。
請求項6〜請求項8のいずれか1項に記載の発明によれば、小型で高性能なズームレンズを提供することができる。
請求項9に記載の発明によれば、広角端の半画角が45度以上と十分に広画角でありながら短焦点端のFナンバが2.0以下、構成枚数が11枚程度と少なく、小型で且つ1000万〜2000万画素の撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズを撮影光学系として使用した、小型で高画質のデジタルカメラ等のカメラを提供ことができるため、ユーザは携帯性に優れたカメラで高画質な画像を撮影することができる。
請求項10に記載の発明によれば、広角端の半画角が45度以上と十分に広画角でありながら短焦点端のFナンバが2.0以下、構成枚数が11枚程度と少なく、小型で且つ1000万〜2000万画素の撮像素子に対応した解像力を有するズームレンズをカメラ機能部の撮影光学系として使用した、小型で高画質の携帯情報端末装置を提供ことができるため、ユーザは携帯性に優れた携帯情報端末装置で高画質な画像を撮影し、その画像を外部へ送信したりすることができる。
According to the invention of any one of claims 2 to 5, it is possible to provide a high-performance zoom lens in which each aberration is corrected more satisfactorily.
According to the invention of any one of claims 6 to 8, a small and high-performance zoom lens can be provided.
According to the ninth aspect of the present invention, although the half angle of view at the wide angle end is sufficiently wide as 45 degrees or more, the F number at the short focal end is 2.0 or less and the number of components is as small as about 11 sheets. A small and high-quality digital camera or the like using a zoom lens having a resolving power corresponding to an image sensor with a size of 10 to 20 million pixels as a photographing optical system can be provided. High-quality images can be taken with an excellent camera.
According to the tenth aspect of the present invention, although the half angle of view at the wide angle end is sufficiently wide as 45 degrees or more, the F number at the short focus end is 2.0 or less, and the number of components is as small as about 11. Since a small and high-quality portable information terminal device using a zoom lens having a resolving power corresponding to an image sensor with a size of 10 to 20 million pixels as a photographing optical system of a camera function unit can be provided. Can take a high-quality image with a portable information terminal device excellent in portability and transmit the image to the outside.

次に、上述した本発明の実施の形態に基づく、具体的な実施例を詳細に説明する。以下に述べる実施例1〜実施例4は、本発明の第1の実施の形態〜第4の実施の形態に係るズームレンズの数値例(数値実施例)による具体的な構成の実施例である。図1〜図4は、本発明の第1の実施の形態に係る実施例1におけるズームレンズを説明するためのものである。図5〜図8は、本発明の第2の実施の形態に係る実施例2におけるズームレンズを説明するためのものである。図9〜図12は、本発明の第3の実施の形態に係る実施例3におけるズームレンズを説明するためのものである。そして図13〜図16は、本発明の第4の実施の形態に係る実施例4におけるズームレンズを説明するためのものである。
実施例1〜実施例4のズームレンズは、いずれも、物体側から、順次、負の屈折力を有する第1レンズ群、正の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群を配置した、いわゆる負−正−正の3群構成のズームレンズである。
実施例1〜実施例4の各実施例のズームレンズにおいて、第3レンズ群の像面側に配設される平行平板からなる光学要素は、光学ローパスフィルタおよび赤外カットフィルタ等の各種光学フィルタや、CMOS(相補型金属酸化物半導体)イメージセンサまたはCCD(電荷結合素子)イメージセンサ等の受光撮像素子のカバーガラス(シールガラス)を想定したものであり、ここでは、等価的な透明平行平板として、フィルタ等FGと総称することにする。
Next, specific examples based on the above-described embodiment of the present invention will be described in detail. Examples 1 to 4 described below are examples of specific configurations according to numerical examples (numerical examples) of the zoom lens according to the first to fourth embodiments of the present invention. . 1 to 4 are diagrams for explaining a zoom lens in Example 1 according to the first embodiment of the present invention. 5 to 8 are diagrams for explaining a zoom lens in Example 2 according to the second embodiment of the present invention. FIGS. 9-12 is for demonstrating the zoom lens in Example 3 which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. FIGS. 13 to 16 are for explaining a zoom lens in Example 4 according to the fourth embodiment of the present invention.
In each of the zoom lenses of Examples 1 to 4, the first lens group having negative refractive power, the second lens group having positive refractive power, and the first lens having positive refractive power are sequentially arranged from the object side. The zoom lens has a so-called negative-positive-positive three-group configuration in which three lens groups are arranged.
In the zoom lenses according to the first to fourth embodiments, the optical element formed of a parallel plate disposed on the image plane side of the third lens group includes various optical filters such as an optical low-pass filter and an infrared cut filter. And a cover glass (seal glass) of a light-receiving image pickup device such as a CMOS (complementary metal oxide semiconductor) image sensor or a CCD (charge coupled device) image sensor. Here, an equivalent transparent parallel plate And FG, etc., are collectively referred to.

また、実施例1〜実施例4の各実施例において用いている光学ガラスの硝材は、株式会社オハラ(OHARA)、HOYA株式会社(HOYA)および光ガラス株式会社(HIKARI)の製品の光学硝種名で示している。
実施例1〜実施例4の各実施例のズームレンズにおける収差は、充分に補正されており、1000万〜2000万画素またはそれ以上の画素数の受光素子に対応することが可能となっている。本発明の第1の実施の形態〜第4の実施の形態に従ってズームレンズを構成することによって、充分な小型化を達成しながら、非常に良好な像性能を確保し得ることは、実施例1〜実施例4の各実施例より明らかである。
歪曲収差は、電子的に補正することも可能であるが、補正することにより画質への影響がある。そのため、本発明は、歪曲収差を光学的に十分に補正することにより、高画質化を図っている。
Moreover, the glass material of the optical glass used in each Example of Example 1- Example 4 is the optical glass type name of the product of OHARA Co., Ltd. (OHARA), HOYA Corporation (HOYA), and Hikari Glass Co., Ltd. (HIKARI). Is shown.
Aberrations in the zoom lenses of the first to fourth embodiments are sufficiently corrected, and can correspond to light receiving elements having 10 to 20 million pixels or more. . Example 1 is that the zoom lens is configured according to the first to fourth embodiments of the present invention, and a very good image performance can be secured while achieving a sufficiently small size. -It is clear from each Example of Example 4.
Although distortion aberration can be corrected electronically, the correction has an effect on image quality. For this reason, the present invention achieves high image quality by optically correcting distortion aberration sufficiently.

実施例1〜実施例4に共通な記号の意味は、次の通りである。
f:光学系全系の焦点距離
F:F値(Fナンバ)
ω:半画角(度)
R:曲率半径(非球面については近軸曲率半径)
D:面間隔
Nd:屈折率
νd:アッベ数
K:非球面の円錐定数
:4次の非球面係数
:6次の非球面係数
:8次の非球面係数
10:10次の非球面係数
ここで用いられる非球面形状は、近軸曲率半径Rの逆数(近軸曲率)をC、光軸からの高さをH、そして円錐定数をKとし、上記各次数の非球面係数を用い、Xを光軸方向における非球面量として、次の式(7)で定義され、近軸曲率半径および円錐定数、並びに非球面係数を与えて形状を特定する。
The meanings of symbols common to the first to fourth embodiments are as follows.
f: Focal length of the entire optical system F: F value (F number)
ω: Half angle of view (degrees)
R: radius of curvature (paraxial radius of curvature for aspheric surfaces)
D: surface interval Nd: refractive index [nu] d: Abbe number K: aspherical conic constant A 4: 4-order aspherical coefficients A 6: 6-order aspherical coefficients A 8: 8-order aspherical coefficients A 10: 10 Next aspherical coefficient The aspherical shape used here is that the reciprocal of the paraxial radius of curvature R (paraxial curvature) is C, the height from the optical axis is H, and the conic constant is K. A spherical coefficient is used, and X is defined as an aspheric amount in the optical axis direction, which is defined by the following equation (7), and a shape is specified by giving a paraxial radius of curvature, a conical constant, and an aspheric coefficient.

Figure 0006108215
Figure 0006108215

図1は、本発明の第1の実施の形態に係る実施例1のズームレンズの光学系のレンズ構成および短焦点端、つまり広角端から所定の中間焦点距離を経て長焦点端、つまり望遠端へのズーミングに伴うズーム軌跡を示しており、(a)は短焦点端、即ち広角端における断面図、(b)は所定の中間焦点距離における断面図、そして(c)は長焦点端、即ち望遠端における断面図である。なお、実施例1のレンズ群配置を示す図1において、図示左側が物体(被写体)側である。
図1に示すズームレンズは、物体側から、順次、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3とを配置している。第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間に開口絞りADを配置している。
第1レンズ群G1は、物体側から順に、像側が凹面である負レンズL11と像側が凹面である負レンズL12と両凹レンズL13と物体側が凸面である正レンズL14からなる。第2レンズ群G2は、物体側から順次、正レンズL21、正レンズL22、負レンズL23、正レンズL24、負レンズL25および正レンズL26を配置してなる。第3レンズ群G3は、正レンズL31のみからなる。
FIG. 1 shows the lens configuration of the optical system of the zoom lens of Example 1 according to the first embodiment of the present invention and the short focal point, that is, the long focal point, that is, the telephoto end through a predetermined intermediate focal length from the wide angle end. FIG. 4A shows a zoom trajectory associated with zooming, wherein (a) is a cross-sectional view at the short focal end, that is, a wide-angle end, (b) is a cross-sectional view at a predetermined intermediate focal length, and (c) is a long focal end, It is sectional drawing in a telephoto end. In FIG. 1 showing the lens group arrangement of Example 1, the left side in the figure is the object (subject) side.
The zoom lens shown in FIG. 1 includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a negative refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a third lens group having a positive refractive power. G3 is arranged. An aperture stop AD is disposed between the first lens group G1 and the second lens group G2.
The first lens group G1 includes, in order from the object side, a negative lens L11 having a concave surface on the image side, a negative lens L12 having a concave surface on the image side, a biconcave lens L13, and a positive lens L14 having a convex surface on the object side. The second lens group G2 includes a positive lens L21, a positive lens L22, a negative lens L23, a positive lens L24, a negative lens L25, and a positive lens L26, which are sequentially arranged from the object side. The third lens group G3 includes only a positive lens L31.

第1レンズ群G1〜第3レンズ群G3は、それぞれ各群毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、ズーミング等に際しては各群毎に一体的に動作し、開口絞りADは、各群とは独立に動作する。図1には、各光学面の面番号も示している。なお、図1における各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、各実施例毎に独立に用いている。そのため他の実施例に係る図面と共通の参照符号を付していてもそれらは、他の実施例とはかならずしも共通の構成ではない。
短焦点端(広角端)から長焦点端(望遠端)への変倍に際しては、第1レンズ群G1〜第3レンズ群G3の全群が移動して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が変化するように移動する。
図1に示す本発明に係る第1の実施の形態であって、実施例(数値実施例。以下同じ)1のズームレンズの第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸形状をなし、ハイブリッド非球面を形成してなる凹面を像面側に向けた負メニスカスレンズである非球面レンズからなる負レンズL11と、物体側に凸形状をなし、像側に非球面を形成してなる凹面を向けた負メニスカスレンズである非球面レンズからなる負レンズL12と、像側に物体側の面より曲率の大きな凹面を向けた両凹レンズL13と、物体側に像側の面より曲率の大きな凸面を向けた両凸レンズから正レンズL14とを配置している。
The first lens group G1 to the third lens group G3 are each supported by a common support frame or the like that is appropriate for each group, and operate integrally for each group during zooming or the like. Works independently. FIG. 1 also shows the surface numbers of the optical surfaces. 1 are used independently for each embodiment in order to avoid complication of explanation due to an increase in the number of digits of the reference code. Therefore, even if the same reference numerals as those in the drawings according to the other embodiments are attached, they are not necessarily the same configuration as the other embodiments.
When zooming from the short focal end (wide angle end) to the long focal end (telephoto end), the first lens group G1 to the third lens group G3 are moved, and the first lens group G1 and the second lens group are moved. The distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 is changed so that the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 changes.
1 is a first embodiment according to the present invention, and the first lens group G1 of the zoom lens of Example 1 (numerical example, hereinafter the same) has a convex shape on the object side in order from the object side. A negative lens L11 composed of an aspherical lens that is a negative meniscus lens with the concave surface formed with a hybrid aspherical surface facing the image surface side, a convex shape on the object side, and an aspherical surface on the image side. A negative lens L12 composed of an aspherical lens that is a negative meniscus lens with a concave surface facing, a biconcave lens L13 with a concave surface having a larger curvature than the object side surface on the image side, and a curvature from the image side surface on the object side. A positive lens L14 is arranged from a biconvex lens having a large convex surface.

開口絞りADは、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間に介挿配置されている。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に像面側より曲率の大きな凸面を向けた両凸レンズであり、且つ両面に非球面を形成した非球面レンズからなる正レンズL21と、物体側に像面側より曲率の大きな凸面を向けた両凸レンズからなる正レンズL22と、像面側に物体側の面より曲率の大きな凹面を向けた両凹レンズからなる負レンズL23と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる正レンズL24と、像面側に物体側の面より曲率の大きな凹面を向けた両凹レンズからなる負レンズL25と、物体側に像面側の面より曲率の大きな凸面を向けた両凸レンズであり、且つ像面側に非球面を形成した非球面レンズからなる正レンズL26とを配置している。
そして、第2レンズ群G2の正レンズL22と負レンズL23と正レンズL24の3枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、3枚接合からなる接合レンズを形成している。また、第2レンズ群G2の負レンズL25と正レンズL26の2枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。
The aperture stop AD is interposed between the first lens group G1 and the second lens group G2.
The second lens group G2, in order from the object side, is a biconvex lens having a convex surface having a larger curvature than the image surface side toward the object side, and a positive lens L21 including an aspheric lens having aspheric surfaces on both surfaces; A positive lens L22 composed of a biconvex lens having a convex surface having a larger curvature than the image surface side, a negative lens L23 composed of a biconcave lens having a concave surface having a larger curvature than the object side surface, and an object side A positive lens L24 made of a positive meniscus lens having a convex surface, a negative lens L25 made of a biconcave lens having a concave surface having a larger curvature than the object-side surface on the image surface side, and a curvature of the image surface-side surface on the object side. A positive lens L26 which is a biconvex lens having a large convex surface and an aspheric lens having an aspheric surface on the image surface side is disposed.
Then, the three lenses of the second lens group G2, the positive lens L22, the negative lens L23, and the positive lens L24, are closely bonded to each other and integrally joined to form a cemented lens composed of three lenses. Yes. The two lenses of the second lens group G2, the negative lens L25 and the positive lens L26, are closely bonded to each other and are integrally joined to form a cemented lens composed of two lenses.

第3レンズ群G3は、物体側に凸形状をなし、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズであり、且つ像面側にハイブリッド非球面を形成した単一の正レンズL31のみからなっている。
この場合、図1に示すように、短焦点端(広角端)から長焦点端(望遠端)への変倍に伴って、第1レンズ群G1は、物体側から像側へ移動する。開口絞りADは、物体側から像側へ若干移動する。第2レンズ群G2は、像側から物体側へ移動する。そして第3レンズ群G3は像側から物体側へほぼ単調に移動する。
この実施例1においては、全光学系の焦点距離f、FナンバFおよび半画角ωが、短焦点端から長焦点端へのズーミングによって、それぞれf=3.96〜5.37〜7.27、F=1.85〜2.16〜2.51およびω=51.44〜41.90〜33.34の範囲で変化する。各光学要素の光学特性は、次表1の通りである。
The third lens group G3 is a positive meniscus lens having a convex shape on the object side and a concave surface facing the image side, and is composed of only a single positive lens L31 having a hybrid aspheric surface on the image side. .
In this case, as shown in FIG. 1, the first lens group G1 moves from the object side to the image side with zooming from the short focal end (wide angle end) to the long focal end (telephoto end). The aperture stop AD moves slightly from the object side to the image side. The second lens group G2 moves from the image side to the object side. The third lens group G3 moves substantially monotonously from the image side to the object side.
In Example 1, the focal length f, the F number F, and the half angle of view ω of the entire optical system are f = 3.96 to 5.37 to 7.7 by zooming from the short focal end to the long focal end, respectively. 27, F = 1.85 to 2.16 to 2.51 and ω = 51.44 to 41.90 to 33.34. The optical characteristics of each optical element are as shown in Table 1 below.

Figure 0006108215
Figure 0006108215

表1において、面番号に「*(アスタリスク)」を付して示した面番号のレンズ面が非球面である。また、表1には、各レンズの材質も示している。これらは、他の実施例についても同様である。
即ち、表1においては、「*」が付された第3面、第5面、第11面、第12面、第19面および第22面の各光学面が非球面であり、式(7)における各非球面のパラメータは、次表2の通りである。
In Table 1, the lens surface with the surface number indicated by adding “* (asterisk)” to the surface number is an aspherical surface. Table 1 also shows the material of each lens. The same applies to the other embodiments.
That is, in Table 1, the optical surfaces of the third surface, the fifth surface, the eleventh surface, the twelfth surface, the nineteenth surface, and the twenty-second surface marked with “*” are aspherical surfaces. The parameters of each aspheric surface in) are as shown in Table 2 below.

Figure 0006108215
Figure 0006108215

この実施例1においては、全光学系の焦点距離f、F値、半画角ω、第1レンズ群G1と開口絞りADとの間の可変間隔DA、開口絞りADと第2レンズ群G2との間の可変間隔DB、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間の可変間隔DC、そして第3レンズ群G3とフィルタ等FGとの間の可変間隔DD等の可変量は、ズーミングに伴って次表3のように変化する。
尚、次表3の可変間隔DAのうち、Wideに対応する数値は、条件式(6)におけるTL1s_wに対応するものであり、次表3の可変間隔DBのうち、Wideに対応する数値は、条件式(6)におけるTLs2_wに対応するものである。
In the first embodiment, the focal length f, F value, half angle of view ω of the entire optical system, the variable distance DA between the first lens group G1 and the aperture stop AD, the aperture stop AD and the second lens group G2, The variable amount DB such as the variable distance DB between the second lens group G2 and the third lens group G3, the variable distance DD between the third lens group G3 and the filter FG, etc. As shown in Table 3, it changes as shown in Table 3 below.
Of the variable interval DA in the following table 3, the numerical value corresponding to Wide corresponds to TL1s_w in the conditional expression (6). Of the variable interval DB in the following table 3, the numerical value corresponding to Wide is This corresponds to TLs2_w in conditional expression (6).

Figure 0006108215
Figure 0006108215

この場合、上記条件式(1)〜条件式(6)に対応する値は、次表4の通りとなり、それぞれ条件式(1)〜条件式(6)を満足している。   In this case, values corresponding to the conditional expressions (1) to (6) are as shown in the following table 4, which satisfy the conditional expressions (1) to (6), respectively.

Figure 0006108215
Figure 0006108215

また、図2、図3および図4に、それぞれ、実施例1の短焦点端(広角端)、中間焦点距離および長焦点端(望遠端)における球面収差、非点収差、歪曲収差、並びに横収差の各収差図を示している。なお、これらの収差図において、球面収差図における破線は正弦条件をあらわし、非点収差図における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。これらは、他の実施例の収差図についても同様である。   2, 3, and 4 respectively show spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral aberration at the short focal end (wide angle end), intermediate focal length, and long focal end (telephoto end) of Example 1. Each aberration diagram of the aberration is shown. In these aberration diagrams, the broken line in the spherical aberration diagram represents the sine condition, the solid line in the astigmatism diagram represents sagittal, and the broken line represents meridional. The same applies to the aberration diagrams of the other examples.

図5は、本発明の第2の実施の形態に係る実施例2のズームレンズの光学系のレンズ構成および短焦点端、つまり広角端から所定の中間焦点距離を経て長焦点端、つまり望遠端へのズーミングに伴うズーム軌跡を示しており、(a)は短焦点端、即ち広角端における断面図、(b)は所定の中間焦点距離における断面図、そして(c)は長焦点端、即ち望遠端における断面図である。なお、実施例2のレンズ群配置を示す図5において、図示左側が物体(被写体)側である。
図5に示すズームレンズは、物体側から、順次、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3とを配置している。第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間に開口絞りADを配置している。
第1レンズ群G1は、物体側から順に、像側が凹面である負レンズL11と像側が凹面である負レンズL12と両凹レンズL13と物体側が凸面である正レンズL14からなる。第2レンズ群G2は、物体側から順次、正レンズL21、正レンズL22、負レンズL23、正レンズL24、負レンズL25および正レンズL26を配置してなる。第3レンズ群G3は、正レンズL31のみからなる。
FIG. 5 shows the lens configuration of the optical system of the zoom lens of Example 2 according to the second embodiment of the present invention and the short focal point, that is, the long focal point, that is, the telephoto end after passing through a predetermined intermediate focal length from the wide angle end. FIG. 4A shows a zoom trajectory associated with zooming, wherein (a) is a cross-sectional view at the short focal end, that is, a wide-angle end, (b) is a cross-sectional view at a predetermined intermediate focal length, and (c) is a long focal end, It is sectional drawing in a telephoto end. In FIG. 5 showing the lens group arrangement of Example 2, the left side in the figure is the object (subject) side.
The zoom lens shown in FIG. 5 includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a negative refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a third lens group having a positive refractive power. G3 is arranged. An aperture stop AD is disposed between the first lens group G1 and the second lens group G2.
The first lens group G1 includes, in order from the object side, a negative lens L11 having a concave surface on the image side, a negative lens L12 having a concave surface on the image side, a biconcave lens L13, and a positive lens L14 having a convex surface on the object side. The second lens group G2 includes a positive lens L21, a positive lens L22, a negative lens L23, a positive lens L24, a negative lens L25, and a positive lens L26, which are sequentially arranged from the object side. The third lens group G3 includes only a positive lens L31.

第1レンズ群G1〜第3レンズ群G3は、それぞれ各群毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、ズーミング等に際しては各群毎に一体的に動作し、開口絞りADは、各群とは独立に動作する。図5には、各光学面の面番号も示している。
短焦点端(広角端)から長焦点端(望遠端)への変倍に際しては、第1レンズ群G1〜第3レンズ群G3の全群が移動して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が変化するように移動する。
図5に示す本発明に係る第2の実施の形態であって、実施例2のズームレンズの第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸形状をなし、ハイブリッド非球面を形成してなる凹面を像面側に向けた負メニスカスレンズである非球面レンズからなる負レンズL11と、物体側に凸形状をなし、両面側に非球面を形成してなり、像面側に凹面を向けた負メニスカスレンズである非球面レンズからなる負レンズL12と、像側に物体側の面より曲率の大きな凹面を向けた両凹レンズL13と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる正レンズL14とを配置している。
The first lens group G1 to the third lens group G3 are each supported by a common support frame or the like that is appropriate for each group, and operate integrally for each group during zooming or the like. Works independently. FIG. 5 also shows the surface numbers of the optical surfaces.
When zooming from the short focal end (wide angle end) to the long focal end (telephoto end), the first lens group G1 to the third lens group G3 are moved, and the first lens group G1 and the second lens group are moved. The distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 is changed so that the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 changes.
FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention, wherein the first lens group G1 of the zoom lens of Example 2 has a convex shape on the object side in order from the object side and forms a hybrid aspherical surface. A negative lens L11 made of an aspheric lens that is a negative meniscus lens with the concave surface facing the image surface side, a convex shape on the object side, an aspheric surface on both sides, and a concave surface on the image surface side. A negative lens L12 composed of an aspherical lens that is a negative meniscus lens facing the lens, a biconcave lens L13 having a concave surface having a larger curvature than the object side surface on the image side, and a positive meniscus lens having a convex surface directed to the object side. A positive lens L14 is disposed.

開口絞りADは、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間に介挿配置されている。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に像面側より曲率の大きな凸面を向けた両凸レンズであり、且つ両面に非球面を形成した非球面レンズからなる正レンズL21と、物体側に像面側より曲率の大きな凸面を向けた両凸レンズからなる正レンズL22と、像面側に物体側の面より曲率の大きな凹面を向けた両凹レンズからなる負レンズL23と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる正レンズL24と、像面側に凹面を向けた負メニスカスレンズからなる負レンズL25と、物体側に像面側の面より曲率の大きな凸面を向けた両凸レンズであり、且つ像面側に非球面を形成した非球面レンズからなる正レンズL26とを配置している。
そして、第2レンズ群G2の正レンズL22と負レンズL23と正レンズL24の3枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、3枚接合からなる接合レンズを形成している。また、第2レンズ群G2の負レンズL25と正レンズL26の2枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。
The aperture stop AD is interposed between the first lens group G1 and the second lens group G2.
The second lens group G2, in order from the object side, is a biconvex lens having a convex surface having a larger curvature than the image surface side toward the object side, and a positive lens L21 including an aspheric lens having aspheric surfaces on both surfaces; A positive lens L22 composed of a biconvex lens having a convex surface having a larger curvature than the image surface side, a negative lens L23 composed of a biconcave lens having a concave surface having a larger curvature than the object side surface, and an object side A positive lens L24 made of a positive meniscus lens having a convex surface, a negative lens L25 made of a negative meniscus lens having a concave surface facing the image surface side, and a biconvex lens having a convex surface having a curvature larger than that of the image surface side on the object side And a positive lens L26 made of an aspherical lens having an aspherical surface formed on the image plane side.
Then, the three lenses of the second lens group G2, the positive lens L22, the negative lens L23, and the positive lens L24, are closely bonded to each other and integrally joined to form a cemented lens composed of three lenses. Yes. The two lenses of the second lens group G2, the negative lens L25 and the positive lens L26, are closely bonded to each other and are integrally joined to form a cemented lens composed of two lenses.

第3レンズ群G3は、物体側に凸形状をなし、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズであり、且つ像面側にハイブリッド非球面を形成した単一の正レンズL31のみからなっている。
この場合、図5に示すように、短焦点端(広角端)から長焦点端(望遠端)への変倍に伴って、第1レンズ群G1は、物体側から像側へ移動する。開口絞りADは、像面側に凸状の円弧を描くように移動する。第2レンズ群G2は、像側から物体側へ移動する。そして第3レンズ群G3は物体側に凸状の円弧を描くように移動する。
この実施例2においては、全光学系の焦点距離f、FナンバFおよび半画角ωが、短焦点端から長焦点端へのズーミングによって、それぞれf=4.63〜8.32〜14.96、F=1.85〜2.53〜3.44およびω=47.03〜29.76〜17.70の範囲で変化する。各光学要素の光学特性は、次表5の通りである。
The third lens group G3 is a positive meniscus lens having a convex shape on the object side and a concave surface facing the image side, and is composed of only a single positive lens L31 having a hybrid aspheric surface on the image side. .
In this case, as shown in FIG. 5, the first lens group G1 moves from the object side to the image side with zooming from the short focal end (wide angle end) to the long focal end (telephoto end). The aperture stop AD moves so as to draw a convex arc on the image plane side. The second lens group G2 moves from the image side to the object side. The third lens group G3 moves so as to draw a convex arc on the object side.
In Example 2, the focal length f, the F number F, and the half angle of view ω of the entire optical system are f = 4.63 to 8.32 to 14.3 by zooming from the short focal end to the long focal end, respectively. 96, F = 1.85 to 2.53 to 3.44 and ω = 47.03 to 29.76 to 17.70. The optical characteristics of each optical element are as shown in Table 5 below.

Figure 0006108215
Figure 0006108215

表5において、面番号に「*(アスタリスク)」を付して示した面番号のレンズ面が非球面である。また、表5には、各レンズの材質も示している。これらは、他の実施例についても同様である。
即ち、表5においては、「*」が付された第3面、第4面、第5面、第11面、第12面、第19面および第22面の各光学面が非球面であり、式(7)における各非球面のパラメータは、次表6の通りである。
In Table 5, the lens surface with the surface number indicated by adding “* (asterisk)” to the surface number is an aspherical surface. Table 5 also shows the material of each lens. The same applies to the other embodiments.
That is, in Table 5, the optical surfaces of the third surface, the fourth surface, the fifth surface, the eleventh surface, the twelfth surface, the nineteenth surface, and the twenty-second surface marked with “*” are aspherical surfaces. The parameters of each aspheric surface in Equation (7) are as shown in Table 6 below.

Figure 0006108215
Figure 0006108215

この実施例2においては、全光学系の焦点距離f、F値、半画角ω、第1レンズ群G1と開口絞りADとの間の可変間隔DA、開口絞りADと第2レンズ群G2との間の可変間隔DB、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間の可変間隔DC、そして第3レンズ群G3とフィルタ等FGとの間の可変間隔DD等の可変量は、ズーミングに伴って次表7のように変化する。
尚、次表7の可変間隔DAのうち、Wideに対応する数値は、条件式(6)におけるTL1s_wに対応するものであり、次表7の可変間隔DBのうち、Wideに対応する数値は、条件式(6)におけるTLs2_wに対応するものである。
In Example 2, the focal length f, the F value, the half angle of view ω of the entire optical system, the variable distance DA between the first lens group G1 and the aperture stop AD, the aperture stop AD and the second lens group G2, The variable amount DB such as the variable distance DB between the second lens group G2 and the third lens group G3, the variable distance DD between the third lens group G3 and the filter FG, etc. With this change, it changes as shown in Table 7 below.
Of the variable interval DA in the following table 7, the numerical value corresponding to Wide corresponds to TL1s_w in the conditional expression (6), and in the variable interval DB of the following table 7, the numerical value corresponding to Wide is This corresponds to TLs2_w in conditional expression (6).

Figure 0006108215
Figure 0006108215

この場合、上記条件式(1)〜条件式(6)に対応する値は、次表8の通りとなり、それぞれ条件式(1)〜条件式(6)を満足している。   In this case, the values corresponding to the conditional expressions (1) to (6) are as shown in Table 8 below, which satisfy the conditional expressions (1) to (6), respectively.

Figure 0006108215
Figure 0006108215

また、図6、図7および図8に、それぞれ、実施例2の短焦点端(広角端)、中間焦点距離および長焦点端(望遠端)における球面収差、非点収差、歪曲収差、並びに横収差の各収差図を示している。なお、これらの収差図において、球面収差図における破線は正弦条件をあらわし、非点収差図における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。これらは、他の実施例の収差図についても同様である。   6, FIG. 7 and FIG. 8 respectively show spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral aberration at the short focal end (wide angle end), intermediate focal length and long focal end (telephoto end) of Example 2. Each aberration diagram of the aberration is shown. In these aberration diagrams, the broken line in the spherical aberration diagram represents the sine condition, the solid line in the astigmatism diagram represents sagittal, and the broken line represents meridional. The same applies to the aberration diagrams of the other examples.

図9は、本発明の第3の実施の形態に係る実施例3のズームレンズの光学系のレンズ構成および短焦点端、つまり広角端から所定の中間焦点距離を経て長焦点端、つまり望遠端へのズーミングに伴うズーム軌跡を示しており、(a)は短焦点端、即ち広角端における断面図、(b)は所定の中間焦点距離における断面図、そして(c)は長焦点端、即ち望遠端における断面図である。なお、実施例3のレンズ群配置を示す図9において、図示左側が物体(被写体)側である。
図9に示すズームレンズは、物体側から、順次、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3とを配置している。第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間に開口絞りADを配置している。
第1レンズ群G1は、物体側から順に、像側が凹面である負レンズL11と像側が凹面である負レンズL12と両凹レンズL13と物体側が凸面である正レンズL14からなる。第2レンズ群G2は、物体側から順次、正レンズL21、正レンズL22、負レンズL23、正レンズL24、負レンズL25および正レンズL26を配置してなる。第3レンズ群G3は、正レンズL31のみからなる。
FIG. 9 shows the lens configuration of the optical system of the zoom lens of Example 3 according to the third embodiment of the present invention, and the short focal point, that is, the long focal point, that is, the telephoto end through a predetermined intermediate focal length from the wide angle end. FIG. 4A shows a zoom trajectory associated with zooming, wherein (a) is a cross-sectional view at the short focal end, that is, a wide-angle end, (b) is a cross-sectional view at a predetermined intermediate focal length, and (c) is a long focal end, It is sectional drawing in a telephoto end. In FIG. 9 showing the lens group arrangement of the third embodiment, the left side in the figure is the object (subject) side.
The zoom lens shown in FIG. 9 includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a negative refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a third lens group having a positive refractive power. G3 is arranged. An aperture stop AD is disposed between the first lens group G1 and the second lens group G2.
The first lens group G1 includes, in order from the object side, a negative lens L11 having a concave surface on the image side, a negative lens L12 having a concave surface on the image side, a biconcave lens L13, and a positive lens L14 having a convex surface on the object side. The second lens group G2 includes a positive lens L21, a positive lens L22, a negative lens L23, a positive lens L24, a negative lens L25, and a positive lens L26, which are sequentially arranged from the object side. The third lens group G3 includes only a positive lens L31.

第1レンズ群G1〜第3レンズ群G3は、それぞれ各群毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、ズーミング等に際しては各群毎に一体的に動作し、開口絞りADは、各群とは独立に動作する。
短焦点端(広角端)から長焦点端(望遠端)への変倍に際しては、第1レンズ群G1〜第3レンズ群G3の全群が移動して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が変化するように移動する。
図9に示す本発明に係る第3の実施の形態であって、実施例3のズームレンズの第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸形状をなし、像面側にハイブリッド非球面を形成してなる凹面を向けた負メニスカスレンズである非球面レンズからなる負レンズL11と、物体側に凸形状をなし、像側に非球面を形成してなる凹面を向けた負メニスカスレンズである非球面レンズからなる負レンズL12と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL13と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズから正レンズL14とを配置している。
The first lens group G1 to the third lens group G3 are each supported by a common support frame or the like that is appropriate for each group, and operate integrally for each group during zooming or the like. Works independently.
When zooming from the short focal end (wide angle end) to the long focal end (telephoto end), the first lens group G1 to the third lens group G3 are moved, and the first lens group G1 and the second lens group are moved. The distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 is changed so that the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 changes.
In the third embodiment of the present invention shown in FIG. 9, the first lens group G1 of the zoom lens of Example 3 has, in order from the object side, a convex shape on the object side and a hybrid on the image surface side. A negative lens L11 composed of an aspheric lens that is a negative meniscus lens having a concave surface formed with an aspheric surface, and a negative meniscus having a convex shape on the object side and a concave surface formed with an aspheric surface on the image side A negative lens L12 made of an aspheric lens as a lens, a negative meniscus lens L13 with a concave surface facing the image side, and a positive meniscus lens with a convex surface facing the object side are arranged.

開口絞りADは、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間に介挿配置されている。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に像面側より曲率の大きな凸面を向けた両凸レンズであり、且つ両面に非球面を形成した非球面レンズからなる正レンズL21と、物体側に像面側より曲率の大きな凸面を向けた両凸レンズからなる正レンズL22と、像面側に物体側の面より曲率の大きな凹面を向けた両凹レンズからなる負レンズL23と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる正レンズL24と、像面側に凹面を向けた負メニスカスレンズからなる負レンズL25と、物体側に像面側の面より曲率の大きな凸面を向けた両凸レンズであり、且つ像面側に非球面を形成した非球面レンズからなる正レンズL26とを配置している。
そして、第2レンズ群G2の正レンズL22と負レンズL23と正レンズL24の3枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、3枚接合からなる接合レンズを形成している。また、第2レンズ群G2の負レンズL25と正レンズL26の2枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。
The aperture stop AD is interposed between the first lens group G1 and the second lens group G2.
The second lens group G2, in order from the object side, is a biconvex lens having a convex surface having a larger curvature than the image surface side toward the object side, and a positive lens L21 including an aspheric lens having aspheric surfaces on both surfaces; A positive lens L22 composed of a biconvex lens having a convex surface having a larger curvature than the image surface side, a negative lens L23 composed of a biconcave lens having a concave surface having a larger curvature than the object side surface, and an object side A positive lens L24 made of a positive meniscus lens having a convex surface, a negative lens L25 made of a negative meniscus lens having a concave surface facing the image surface side, and a biconvex lens having a convex surface having a curvature larger than that of the image surface side on the object side And a positive lens L26 made of an aspherical lens having an aspherical surface formed on the image plane side.
Then, the three lenses of the second lens group G2, the positive lens L22, the negative lens L23, and the positive lens L24, are closely bonded to each other and integrally joined to form a cemented lens composed of three lenses. Yes. The two lenses of the second lens group G2, the negative lens L25 and the positive lens L26, are closely bonded to each other and are integrally joined to form a cemented lens composed of two lenses.

第3レンズ群G3は、物体側に凸形状をなし、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズであり、且つ像面側にハイブリッド非球面を形成した単一の正レンズL31のみからなっている。
この場合、図9に示すように、短焦点端(広角端)から長焦点端(望遠端)への変倍に伴って、第1レンズ群G1は、物体側から像側へ移動する。開口絞りADは、像面側に凸状の円弧を描くように移動する。第2レンズ群G2は、像面側から物体側へ移動する。そして第3レンズ群G3は物体側に凸状の円弧を描くように移動する。
この実施例3においては、全光学系の焦点距離f、FナンバFおよび半画角ωが、短焦点端から長焦点端へのズーミングによって、それぞれf=4.63〜8.32〜14.95、F=1.85〜2.60〜3.58およびω=47.54〜29.95〜17.65の範囲で変化する。各光学要素の光学特性は、次表9の通りである。
The third lens group G3 is a positive meniscus lens having a convex shape on the object side and a concave surface facing the image side, and is composed of only a single positive lens L31 having a hybrid aspheric surface on the image side. .
In this case, as shown in FIG. 9, the first lens group G1 moves from the object side to the image side with zooming from the short focal end (wide angle end) to the long focal end (telephoto end). The aperture stop AD moves so as to draw a convex arc on the image plane side. The second lens group G2 moves from the image plane side to the object side. The third lens group G3 moves so as to draw a convex arc on the object side.
In Example 3, the focal length f, the F number F, and the half angle of view ω of the entire optical system are f = 4.63 to 8.32 to 14.3 by zooming from the short focal end to the long focal end, respectively. 95, F = 1.85 to 2.60 to 3.58 and ω = 47.54 to 29.95 to 17.65. The optical characteristics of each optical element are as shown in Table 9 below.

Figure 0006108215
Figure 0006108215

表9において、面番号に「*(アスタリスク)」を付して示した面番号のレンズ面が非球面である。また、表9には、各レンズの材質も示している。これらは、他の実施例についても同様である。
即ち、表9においては、「*」が付された第3面、第5面、第11面、第12面、第19面および第22面の各光学面が非球面であり、式(7)における各非球面のパラメータは、次表10の通りである。
In Table 9, the lens surface with the surface number indicated by adding “* (asterisk)” to the surface number is an aspherical surface. Table 9 also shows the material of each lens. The same applies to the other embodiments.
That is, in Table 9, the optical surfaces of the third surface, the fifth surface, the eleventh surface, the twelfth surface, the nineteenth surface, and the twenty-second surface marked with “*” are aspheric surfaces, and the formula (7 Table 10 shows the parameters of each aspheric surface in ().

Figure 0006108215
Figure 0006108215

この実施例3においては、全光学系の焦点距離f、F値、半画角ω、第1レンズ群G1と開口絞りADとの間の可変間隔DA、開口絞りADと第2レンズ群G2との間の可変間隔DB、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間の可変間隔DC、そして第3レンズ群G3とフィルタ等FGとの間の可変間隔DD等の可変量は、ズーミングに伴って次表11のように変化する。
尚、次表11の可変間隔DAのうち、Wideに対応する数値は、条件式(6)におけるTL1s_wに対応するものであり、次表11の可変間隔DBのうち、Wideに対応する数値は、条件式(6)におけるTLs2_wに対応するものである。
In Example 3, the focal length f, F value, half angle of view ω of the entire optical system, the variable distance DA between the first lens group G1 and the aperture stop AD, the aperture stop AD and the second lens group G2, The variable amount DB such as the variable distance DB between the second lens group G2 and the third lens group G3, the variable distance DD between the third lens group G3 and the filter FG, etc. As shown in the following Table 11, it changes.
Of the variable interval DA in the following table 11, the numerical value corresponding to Wide corresponds to TL1s_w in the conditional expression (6). Of the variable interval DB in the following table 11, the numerical value corresponding to Wide is This corresponds to TLs2_w in conditional expression (6).

Figure 0006108215
Figure 0006108215

この場合、上記条件式(1)〜条件式(6)に対応する値は、次表12の通りとなり、それぞれ条件式(1)〜条件式(6)を満足している。   In this case, the values corresponding to the conditional expressions (1) to (6) are as shown in the following table 12, which respectively satisfy the conditional expressions (1) to (6).

Figure 0006108215
Figure 0006108215

また、図10、図11および図12に、それぞれ、実施例3の短焦点端(広角端)、中間焦点距離および長焦点端(望遠端)における球面収差、非点収差、歪曲収差、並びに横収差の各収差図を示している。なお、これらの収差図において、球面収差図における破線は正弦条件をあらわし、非点収差図における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。これらは、他の実施例の収差図についても同様である。   10, 11, and 12 show spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral aberration at the short focal end (wide angle end), intermediate focal length, and long focal end (telephoto end) of Example 3, respectively. Each aberration diagram of the aberration is shown. In these aberration diagrams, the broken line in the spherical aberration diagram represents the sine condition, the solid line in the astigmatism diagram represents sagittal, and the broken line represents meridional. The same applies to the aberration diagrams of the other examples.

図13は、本発明の第4の実施の形態に係る実施例4のズームレンズの光学系のレンズ構成および短焦点端、つまり広角端から所定の中間焦点距離を経て長焦点端、つまり望遠端へのズーミングに伴うズーム軌跡を示しており、(a)は短焦点端、即ち広角端における断面図、(b)は所定の中間焦点距離における断面図、そして(c)は長焦点端、即ち望遠端における断面図である。なお、実施例4のレンズ群配置を示す図13において、図示左側が物体(被写体)側である。
図13に示すズームレンズは、物体側から、順次、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3とを配置している。第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間に開口絞りADを配置している。
第1レンズ群G1は、物体側から順に、像側が凹面である負レンズL11と像側が凹面である負レンズL12と両凹レンズL13と物体側が凸面である正レンズL14からなる。第2レンズ群G2は、物体側から順次、正レンズL21、正レンズL22、負レンズL23、正レンズL24、負レンズL25および正レンズL26を配置してなる。第3レンズ群G3は、正レンズL31のみからなる。
FIG. 13 shows the lens configuration of the zoom lens optical system of Example 4 according to the fourth embodiment of the present invention and the short focal point, that is, the long focal point, that is, the telephoto end, after passing through a predetermined intermediate focal length from the wide angle end. FIG. 4A shows a zoom trajectory associated with zooming, wherein (a) is a cross-sectional view at the short focal end, that is, a wide-angle end, (b) is a cross-sectional view at a predetermined intermediate focal length, and (c) is a long focal end, It is sectional drawing in a telephoto end. In FIG. 13 showing the lens group arrangement of Example 4, the left side in the figure is the object (subject) side.
The zoom lens shown in FIG. 13 includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a negative refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a third lens group having a positive refractive power. G3 is arranged. An aperture stop AD is disposed between the first lens group G1 and the second lens group G2.
The first lens group G1 includes, in order from the object side, a negative lens L11 having a concave surface on the image side, a negative lens L12 having a concave surface on the image side, a biconcave lens L13, and a positive lens L14 having a convex surface on the object side. The second lens group G2 includes a positive lens L21, a positive lens L22, a negative lens L23, a positive lens L24, a negative lens L25, and a positive lens L26, which are sequentially arranged from the object side. The third lens group G3 includes only a positive lens L31.

第1レンズ群G1〜第3レンズ群G3は、それぞれ各群毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、ズーミング等に際しては各群毎に一体的に動作し、開口絞りADは、各群とは独立に動作する。
短焦点端(広角端)から長焦点端(望遠端)への変倍に際しては、第1レンズ群G1〜第3レンズ群G3の全群が移動して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が変化するように移動する。
図13に示す本発明に係る第4の実施の形態であって、実施例4のズームレンズの第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸形状をなし、像面側にハイブリッド非球面を形成してなる凹面を向けた負メニスカスレンズである非球面レンズからなる負レンズL11と、物体側に凸形状をなし、像側に非球面を形成してなる凹面を向けた負メニスカスレンズである非球面レンズからなる負レンズL12と、像側に物体側の面より曲率の大きな凹面を向けた両凹レンズL13と、物体側に像側の面より曲率の大きな凸面を向けた両凸レンズから正レンズL14とを配置している。
The first lens group G1 to the third lens group G3 are each supported by a common support frame or the like that is appropriate for each group, and operate integrally for each group during zooming or the like. Works independently.
When zooming from the short focal end (wide angle end) to the long focal end (telephoto end), the first lens group G1 to the third lens group G3 are moved, and the first lens group G1 and the second lens group are moved. The distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 is changed so that the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 changes.
In the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 13, the first lens group G1 of the zoom lens of Example 4 has a convex shape on the object side and a hybrid on the image surface side in order from the object side. A negative lens L11 composed of an aspheric lens that is a negative meniscus lens having a concave surface formed with an aspheric surface, and a negative meniscus having a convex shape on the object side and a concave surface formed with an aspheric surface on the image side A negative lens L12 composed of an aspheric lens as a lens, a biconcave lens L13 having a concave surface having a larger curvature than the object side surface on the image side, and a biconvex lens having a convex surface having a larger curvature than the image side surface on the object side To a positive lens L14.

開口絞りADは、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間に介挿配置されている。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に像面側より曲率の大きな凸面を向けた両凸レンズであり、且つ両面に非球面を形成した非球面レンズからなる正レンズL21と、物体側に像面側より曲率の大きな凸面を向けた両凸レンズからなる正レンズL22と、像面側に物体側の面より曲率の大きな凹面を向けた両凹レンズからなる負レンズL23と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる正レンズL24と、像面側に物体側の面より曲率の大きな凹面を向けた両凹レンズからなる負レンズL25と、物体側に像面側の面より曲率の大きな凸面を向けた両凸レンズであり、且つ像面側に非球面を形成した非球面レンズからなる正レンズL26とを配置している。
そして、第2レンズ群G2の正レンズL22と負レンズL23と正レンズL24の3枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、3枚接合からなる接合レンズを形成している。また、第2レンズ群G2の負レンズL25と正レンズL26の2枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、2枚接合からなる接合レンズを形成している。
The aperture stop AD is interposed between the first lens group G1 and the second lens group G2.
The second lens group G2, in order from the object side, is a biconvex lens having a convex surface having a larger curvature than the image surface side toward the object side, and a positive lens L21 including an aspheric lens having aspheric surfaces on both surfaces; A positive lens L22 composed of a biconvex lens having a convex surface having a larger curvature than the image surface side, a negative lens L23 composed of a biconcave lens having a concave surface having a larger curvature than the object side surface, and an object side A positive lens L24 made of a positive meniscus lens having a convex surface, a negative lens L25 made of a biconcave lens having a concave surface having a larger curvature than the object-side surface on the image surface side, and a curvature of the image surface-side surface on the object side. A positive lens L26 which is a biconvex lens having a large convex surface and an aspheric lens having an aspheric surface on the image surface side is disposed.
Then, the three lenses of the second lens group G2, the positive lens L22, the negative lens L23, and the positive lens L24, are closely bonded to each other and integrally joined to form a cemented lens composed of three lenses. Yes. The two lenses of the second lens group G2, the negative lens L25 and the positive lens L26, are closely bonded to each other and are integrally joined to form a cemented lens composed of two lenses.

第3レンズ群G3は、物体側に凸形状をなし、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズであり、且つ像面側にハイブリッド非球面を形成した単一の正レンズL31のみからなっている。
この場合、図13に示すように、短焦点端(広角端)から長焦点端(望遠端)への変倍に伴って、第1レンズ群G1は、物体側から像側へ移動する。開口絞りADは、物体側に凸状を描くように移動する。第2レンズ群G2は、像側から物体側へ移動する。そして第3レンズ群G3は像側から物体側へほぼ単調に移動する。
この実施例4においては、全光学系の焦点距離f、FナンバFおよび半画角ωが、短焦点端から長焦点端へのズーミングによって、それぞれf=3.96〜5.37〜7.27、F=1.85〜1.96〜2.46およびω=51.44〜41.91〜33.23の範囲で変化する。各光学要素の光学特性は、次表13の通りである。
The third lens group G3 is a positive meniscus lens having a convex shape on the object side and a concave surface facing the image side, and is composed of only a single positive lens L31 having a hybrid aspheric surface on the image side. .
In this case, as shown in FIG. 13, the first lens group G1 moves from the object side to the image side with zooming from the short focal end (wide angle end) to the long focal end (telephoto end). The aperture stop AD moves so as to draw a convex shape on the object side. The second lens group G2 moves from the image side to the object side. The third lens group G3 moves substantially monotonously from the image side to the object side.
In Example 4, the focal length f, F number F, and half angle of view ω of the entire optical system are f = 3.96 to 5.37 to 7.7 by zooming from the short focal point to the long focal point, respectively. 27, F = 1.85 to 1.96 to 2.46 and ω = 51.44 to 41.91 to 33.23. The optical characteristics of each optical element are as shown in Table 13 below.

Figure 0006108215
Figure 0006108215

表13において、面番号に「*(アスタリスク)」を付して示した面番号のレンズ面が非球面である。また、表13には、各レンズの材質も示している。これらは、他の実施例についても同様である。
即ち、表13においては、「*」が付された第3面、第5面、第11面、第12面、第19面および第22面の各光学面が非球面であり、式(7)における各非球面のパラメータは、次表14の通りである。
In Table 13, the lens surface with the surface number indicated by adding “* (asterisk)” to the surface number is an aspherical surface. Table 13 also shows the material of each lens. The same applies to the other embodiments.
That is, in Table 13, the optical surfaces of the third surface, the fifth surface, the eleventh surface, the twelfth surface, the nineteenth surface, and the twenty-second surface marked with “*” are aspherical surfaces. Table 14 shows the parameters of each aspheric surface in ().

Figure 0006108215
Figure 0006108215

この実施例4においては、全光学系の焦点距離f、F値、半画角ω、第1レンズ群G1と開口絞りADとの間の可変間隔DA、開口絞りADと第2レンズ群G2との間の可変間隔DB、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間の可変間隔DC、そして第3レンズ群G3とフィルタ等FGとの間の可変間隔DD等の可変量は、ズーミングに伴って次表15のように変化する。
尚、次表15の可変間隔DAのうち、Wideに対応する数値は、条件式(6)におけるTL1s_wに対応するものであり、次表15の可変間隔DBのうち、Wideに対応する数値は、条件式(6)におけるTLs2_wに対応するものである。
In Example 4, the focal length f, F value, half angle of view ω of the entire optical system, the variable distance DA between the first lens group G1 and the aperture stop AD, the aperture stop AD and the second lens group G2, The variable amount DB such as the variable distance DB between the second lens group G2 and the third lens group G3, the variable distance DD between the third lens group G3 and the filter FG, etc. As shown in Table 15, it changes as follows.
The numerical value corresponding to Wide in the variable interval DA in the following table 15 corresponds to TL1s_w in the conditional expression (6), and the numerical value corresponding to Wide in the variable interval DB in the following table 15 is This corresponds to TLs2_w in conditional expression (6).

Figure 0006108215
Figure 0006108215

この場合、上記条件式(1)〜条件式(6)に対応する値は、次表16の通りとなり、それぞれ条件式(1)〜条件式(6)を満足している。   In this case, the values corresponding to the conditional expressions (1) to (6) are as shown in Table 16 below, which satisfy the conditional expressions (1) to (6), respectively.

Figure 0006108215
Figure 0006108215

また、図14、図15および図16に、それぞれ、実施例4の短焦点端(広角端)、中間焦点距離および長焦点端(望遠端)における球面収差、非点収差、歪曲収差、並びに横収差の各収差図を示している。なお、これらの収差図において、球面収差図における破線は正弦条件をあらわし、非点収差図における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。これらは、他の実施例の収差図についても同様である。
尚、上述した実施例1〜実施例4においてレンズの材質は、主にガラスを採用している。しかしながら、第3レンズ群のレンズは、面精度による画質の影響が大きくないため、樹脂レンズを用いてもよい。
14, 15, and 16 show spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral aberration at the short focal end (wide angle end), intermediate focal length, and long focal end (telephoto end), respectively, in Example 4. Each aberration diagram of the aberration is shown. In these aberration diagrams, the broken line in the spherical aberration diagram represents the sine condition, the solid line in the astigmatism diagram represents sagittal, and the broken line represents meridional. The same applies to the aberration diagrams of the other examples.
In Examples 1 to 4 described above, the lens material is mainly glass. However, the lens of the third lens group may be a resin lens because the influence of the image quality due to surface accuracy is not great.

〔第5の実施の形態〕
次に、上述した本発明の第1の実施の形態〜第4の実施の形態に係る実施例1〜実施例4等のようなズームレンズを撮影用光学系として採用して構成した本発明の第5の実施の形態に係るカメラについて図17〜図19を参照して説明する。図17は、本発明の第5の実施の形態に係るカメラとしてのデジタルカメラを物体側から見た外観構成を模式的に示す斜視図、そして図18は、当該デジタルカメラを撮影者側から見た外観構成を模式的に示す斜視図である。また、図19は、当該デジタルカメラの機能構成を示すブロック図である。なお、図17〜図19には、カメラとしてのデジタルカメラについて説明しているが、ビデオカメラおよび在来の、いわゆる銀塩フィルムを用いるフィルムカメラ等を含む主として撮像専用の撮像装置だけでなく、携帯電話機や、PDA(personal data assistant)などと称される携帯情報端末装置、さらにはこれらの機能を含む、いわゆるスマートフォンやタブレット端末などの携帯端末装置を含む種々の情報装置にデジタルカメラ等に相当する撮像機能が組み込まれることが多い。
[Fifth Embodiment]
Next, the zoom lens according to the first embodiment to the fourth embodiment of the present invention described above, which employs a zoom lens such as the first to fourth embodiments as a photographing optical system, is configured. A camera according to a fifth embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 17 is a perspective view schematically showing an external configuration of a digital camera as a camera according to the fifth embodiment of the present invention viewed from the object side, and FIG. 18 is a view of the digital camera viewed from the photographer side. It is a perspective view which shows typically the outer appearance structure. FIG. 19 is a block diagram showing a functional configuration of the digital camera. Note that FIGS. 17 to 19 describe a digital camera as a camera, but not only an imaging device mainly dedicated to imaging including a video camera and a conventional film camera using a so-called silver film, It corresponds to a digital camera etc. in various information devices including portable terminal devices such as mobile phones, PDAs (personal data assistants) and so on, and so-called smart phones and tablet terminals including these functions. In many cases, an imaging function is incorporated.

このような情報装置も、外観は若干異にするもののデジタルカメラ等と実質的に全く同様の機能・構成を含んでおり、このような情報装置に上述した本発明の第1の実施の形態〜第4の実施の形態に係るズームレンズを撮像用光学系として用いることができる。
図17および図18に示すように、デジタルカメラは、カメラボディ100に、撮像レンズ(撮影レンズ)101、光学ファインダ102、ストロボ(電子フラッシュライト)103、シャッタボタン104、電源スイッチ105、液晶モニタ106、操作ボタン107、メモリカードスロット108およびズームスイッチ109等を装備している。さらに、図19に示すように、デジタルカメラは、カメラボディ100内に、中央演算装置(CPU)111、画像処理装置112、受光素子113、信号処理装置114、半導体メモリ115および通信カード等116を具備している。
デジタルカメラは、撮像用光学系としての撮像レンズ101と、CMOS(相補型金属酸化物半導体)撮像素子またはCCD(電荷結合素子)撮像素子等を用いてイメージセンサとして構成された受光素子113とを有しており、撮像レンズ101によって結像される被写体光学像を受光素子113によって読み取る。この撮像レンズ101として、上述した実施例1〜実施例4等において説明したような本発明の第1の実施の形態〜第4の実施の形態に係るズームレンズを用いる。
Such an information device also includes substantially the same functions and configurations as those of a digital camera or the like, although the appearance is slightly different. Such an information device includes the first embodiment of the present invention described above. The zoom lens according to the fourth embodiment can be used as an imaging optical system.
As shown in FIGS. 17 and 18, the digital camera includes a camera body 100, an imaging lens (photographing lens) 101, an optical finder 102, a strobe (electronic flashlight) 103, a shutter button 104, a power switch 105, and a liquid crystal monitor 106. , An operation button 107, a memory card slot 108, a zoom switch 109, and the like. Further, as shown in FIG. 19, the digital camera includes a central processing unit (CPU) 111, an image processing device 112, a light receiving element 113, a signal processing device 114, a semiconductor memory 115, a communication card 116 and the like in a camera body 100. It has.
The digital camera includes an imaging lens 101 as an imaging optical system, and a light receiving element 113 configured as an image sensor using a CMOS (complementary metal oxide semiconductor) imaging element or a CCD (charge coupled device) imaging element. The light receiving element 113 reads a subject optical image formed by the imaging lens 101. As the imaging lens 101, the zoom lens according to the first to fourth embodiments of the present invention as described in the first to fourth embodiments is used.

受光素子113の出力は、中央演算装置111によって制御される信号処理装置114によって処理され、デジタル画像情報に変換される。 信号処理装置114によってデジタル化された画像情報は、やはり中央演算装置111によって制御される画像処理装置112において所定の画像処理が施された後、不揮発性メモリ等の半導体メモリ115に記録される。この場合、半導体メモリ115は、メモリカードスロット108に装填されたメモリカードでもよく、デジタルカメラ本体にオンボードで内蔵された半導体メモリでもよい。液晶モニタ106には、撮影中の画像を表示することもできるし、半導体メモリ115に記録されている画像を表示することもできる。また、半導体メモリ115に記録した画像は、通信カードスロット(明確には図示していないが、メモリカードスロット108と兼用しても良い)に装填した通信カード等116を介して外部へ送信することも可能である。
撮像レンズ101は、カメラの携帯時には、その対物面がレンズバリア(明確には図示していない)により覆われており、ユーザが電源スイッチ105を操作して電源を投入すると、レンズバリアが開き、対物面が露出する構成とする。このとき、撮像レンズ101の鏡胴の内部では、ズームレンズを構成する各群の光学系が、例えば短焦点端(広角端)の配置となっており、ズームスイッチ109を操作することによって、各群光学系の配置が変更されて、中間焦点距離を経て長焦点端(望遠端)への変倍動作を行うことができる。
The output of the light receiving element 113 is processed by a signal processing device 114 controlled by the central processing unit 111 and converted into digital image information. The image information digitized by the signal processing device 114 is recorded in a semiconductor memory 115 such as a nonvolatile memory after being subjected to predetermined image processing in the image processing device 112 which is also controlled by the central processing unit 111. In this case, the semiconductor memory 115 may be a memory card loaded in the memory card slot 108 or a semiconductor memory built on board in the digital camera body. The liquid crystal monitor 106 can display an image being shot, or can display an image recorded in the semiconductor memory 115. The image recorded in the semiconductor memory 115 is transmitted to the outside via a communication card 116 or the like loaded in a communication card slot (not shown explicitly, but may also be used as the memory card slot 108). Is also possible.
When the camera is carried, the objective surface of the imaging lens 101 is covered with a lens barrier (not clearly shown). When the user operates the power switch 105 to turn on the power, the lens barrier opens, The objective surface is exposed. At this time, in the lens barrel of the imaging lens 101, the optical systems of the respective groups constituting the zoom lens are arranged at, for example, a short focal end (wide angle end). The arrangement of the group optical system is changed, and the zooming operation to the long focal end (telephoto end) can be performed via the intermediate focal length.

なお、光学ファインダ102の光学系も撮像レンズ101の画角の変化に連動して変倍するようにすることが望ましい。
多くの場合、シャッタボタン104の半押し操作により、フォーカシングがなされる。
本発明の第1〜第4の実施の形態に係るズームレンズ(請求項1〜請求項8で定義され、あるいは前述した実施例1〜実施例4に示されるズームレンズ)におけるフォーカシングは、ズームレンズを構成する複数群の光学系の一部の群の移動によって行うことができる。シャッタボタン104を更に押し込み全押し状態とすると撮影が行なわれ、その後に上述した通りの処理がなされる。
半導体メモリ115に記録した画像を液晶モニタ106に表示させたり、通信カード等116を介して外部へ送信させたりする際には、操作ボタン107を所定のごとく操作する。半導体メモリ115および通信カード等116は、メモリカードスロット108および通信カードスロット等のような、それぞれ専用または汎用のスロットに装填して使用される。
なお、撮像レンズ101が沈胴状態にあるときには、結像レンズの各群は必ずしも光軸上に並んでいなくても良い。例えば、沈胴時に第2レンズ群G2および第3レンズ群G3の少なくとも一方が光軸上から退避して、その他のレンズ群と並列的に収納されるような機構とすれば、デジタルカメラのさらなる薄型化を実現することができる。
It is desirable that the optical system of the optical viewfinder 102 is also scaled in conjunction with the change in the angle of view of the imaging lens 101.
In many cases, focusing is performed by half-pressing the shutter button 104.
Focusing in the zoom lens according to the first to fourth embodiments of the present invention (the zoom lens defined in claims 1 to 8 or shown in the examples 1 to 4 described above) is a zoom lens. Can be performed by moving a part of the plurality of groups of optical systems. When the shutter button 104 is further pushed down to the fully depressed state, photographing is performed, and then the processing as described above is performed.
When the image recorded in the semiconductor memory 115 is displayed on the liquid crystal monitor 106 or transmitted to the outside via the communication card 116 or the like, the operation button 107 is operated in a predetermined manner. The semiconductor memory 115 and the communication card 116 are used by being loaded into dedicated or general-purpose slots such as the memory card slot 108 and the communication card slot, respectively.
When the imaging lens 101 is in the retracted state, the groups of the imaging lenses do not necessarily have to be aligned on the optical axis. For example, if the mechanism is such that at least one of the second lens group G2 and the third lens group G3 is retracted from the optical axis and retracted in parallel with the other lens groups when retracted, the digital camera can be made thinner. Can be realized.

上述したデジタルカメラ(カメラ)のような撮像装置または同様の撮像機能を有する情報装置には、既に述べた通り、第1〜第4の実施の形態(実施例1〜実施例4)のようなズームレンズを用いて構成した撮像レンズ101を撮像用光学系として使用することができる。したがって、1000万〜2000万画素またはそれ以上の画素数の受光素子を使用した高画質で小型のデジタルカメラのような撮像装置または同様の撮像機能を有する携帯情報端末装置等の情報装置を実現することができる。
また、本発明の第1〜第4の実施の形態に係るズームレンズの構成は、在来の銀塩フィルムカメラの撮影レンズや投影機の投射レンズとしても応用が可能である。
As described above, the imaging apparatus such as the digital camera (camera) described above or an information apparatus having a similar imaging function is similar to the first to fourth embodiments (Examples 1 to 4). An imaging lens 101 configured using a zoom lens can be used as an imaging optical system. Therefore, an image device such as a small digital camera with high image quality using a light receiving element with 10 to 20 million pixels or more is realized, or an information device such as a portable information terminal device having a similar image pickup function. be able to.
The configuration of the zoom lens according to the first to fourth embodiments of the present invention can also be applied as a photographing lens of a conventional silver salt film camera or a projection lens of a projector.

G1 第1レンズ群(負)
L11 負レンズ
L12 負レンズ
L13 両凹レンズ
L14 正レンズ
G2 第2レンズ群(正)
L21 正レンズ
L22 正レンズ
L23 負レンズ
L24 正レンズ
L25 負レンズ
L26 正レンズ
G3 第3レンズ群(正)
L31 正レンズ
AD 開口絞り
FG フィルタ等
100 カメラボディ
101 撮像レンズ
102 光学ファインダ
103 ストロボ(電子フラッシュライト)
104 シャッタボタン
105 電源スイッチ
106 液晶モニタ
107 操作ボタン
108 メモリカードスロット
109 ズームスイッチ
111 中央演算装置(CPU)
112 画像処理装置
113 受光素子(エリアセンサ)
114 信号処理装置
115 半導体メモリ
116 通信カード等
G1 first lens group (negative)
L11 Negative lens L12 Negative lens L13 Biconcave lens L14 Positive lens G2 Second lens group (positive)
L21 Positive lens L22 Positive lens L23 Negative lens L24 Positive lens L25 Negative lens L26 Positive lens G3 Third lens group (positive)
L31 Positive lens AD Aperture stop FG filter, etc. 100 Camera body 101 Imaging lens 102 Optical viewfinder 103 Strobe (electronic flashlight)
104 Shutter button 105 Power switch 106 Liquid crystal monitor 107 Operation button 108 Memory card slot 109 Zoom switch 111 Central processing unit (CPU)
112 Image processing device 113 Light receiving element (area sensor)
114 Signal processor 115 Semiconductor memory 116 Communication card, etc.

特開2007−249087号公報JP 2007-249087 A 特開2008−122875号公報JP 2008-122875 A 特開2008−040159号公報JP 2008-040159 A

Claims (10)

物体側より順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群とを配置してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に伴って、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は減少し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化するように移動するズームレンズにおいて、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間に開口絞りを配置し、前記第1レンズ群は物体側から順に、像側が凹面である負レンズL11と、像側が凹面とである負レンズL12と、両凹レンズL13と、物体側が凸面である正レンズL14とを配置して構成し、前記第2レンズ群は物体側から順に、正レンズL21と、正レンズL22と、負レンズL23と、正レンズL24と、負レンズL25と、正レンズL26とで構成することを特徴とするズームレンズ。   In order from the object side, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a third lens group having a positive refractive power are arranged from the short focal end. Along with zooming to the long focal end, the distance between the first lens group and the second lens group decreases and moves so that the distance between the second lens group and the third lens group changes. In the zoom lens, an aperture stop is disposed between the first lens group and the second lens group, and the first lens group has, in order from the object side, a negative lens L11 having a concave surface on the image side, and a concave surface on the image side. A negative lens L12, a biconcave lens L13, and a positive lens L14 having a convex surface on the object side, and the second lens group in order from the object side is a positive lens L21, a positive lens L22, and a negative lens. Lens L23, positive lens L24, and negative lens L25 , The zoom lens, characterized in that it consists of a positive lens L26. 前記第1レンズ群の焦点距離をf1とし、短焦点端における全光学系の焦点距離をfwとして、
下記の条件式(1):
−4.0<f1/fw<−3.0 (1)
を満足することを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
The focal length of the first lens group is f1, and the focal length of the entire optical system at the short focal end is fw.
Conditional formula (1) below:
−4.0 <f1 / fw <−3.0 (1)
The zoom lens according to claim 1, wherein:
前記第2レンズ群の焦点距離をf2とし、短焦点端における全光学系の焦点距離をfwとして、
下記の条件式(2):
3.0<f2/fw<5.0 (2)

を満足することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のズームレンズ。
The focal length of the second lens group is f2, and the focal length of the entire optical system at the short focal end is fw.
Conditional formula (2) below:
3.0 <f2 / fw <5.0 (2)
.
The zoom lens according to claim 1, wherein the zoom lens satisfies the following.
前記第3レンズ群の焦点距離をf3とし、短焦点端における全光学系の焦点距離をfwとして、
下記の条件式(3):
6.0<f3/fw<16.0 (3)
を満足することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のズームレンズ。
The focal length of the third lens group is f3, and the focal length of the entire optical system at the short focal end is fw.
Conditional expression (3) below:
6.0 <f3 / fw <16.0 (3)
The zoom lens according to claim 1, wherein the zoom lens satisfies the following.
前記第3レンズ群は物体側に凸の正レンズ1枚で構成することを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のズームレンズ。   5. The zoom lens according to claim 1, wherein the third lens group includes a single positive lens convex on the object side. 前記第1レンズ群の光軸上での厚さをD1とし、短焦点端における全光学系の焦点距離をfwとして、
下記の条件式(4):
3.5<D1/fw<6.5 (4)
を満足することを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のズームレンズ。
The thickness of the first lens group on the optical axis is D1, and the focal length of the entire optical system at the short focal end is fw.
Conditional expression (4) below:
3.5 <D1 / fw <6.5 (4)
The zoom lens according to claim 1, wherein the zoom lens satisfies the following.
前記第2レンズ群の光軸上の厚さをD2とし、短焦点端における全光学系の焦点距離をfwとして、
下記の条件式(5):
2.5<D2/fw<4.5 (5)
を満足することを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載のズームレンズ。
The thickness on the optical axis of the second lens group is D2, and the focal length of the entire optical system at the short focal end is fw.
Conditional formula (5) below:
2.5 <D2 / fw <4.5 (5)
The zoom lens according to claim 1, wherein the zoom lens satisfies the following.
短焦点端における前記開口絞りと前記第2レンズ群との間隔をTLs2_wとし、短焦点端における前記第1レンズ群と前記開口絞りとの間隔をTL1s_wとして、
下記の条件式(6):
0.10<TLs2_w/TL1s_w<0.60 (6)
を満足することを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載のズームレンズ。
The distance between the aperture stop and the second lens group at the short focus end is TLs2_w, and the distance between the first lens group and the aperture stop at the short focus end is TL1s_w.
Conditional formula (6) below:
0.10 <TLs2_w / TL1s_w <0.60 (6)
The zoom lens according to claim 1, wherein the zoom lens satisfies the following.
撮影用光学系として請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載のズームレンズを、具備することを特徴とするカメラ。   A camera comprising the zoom lens according to any one of claims 1 to 8 as a photographing optical system. 撮影機能を有し、請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載のズームレンズを、具備することを特徴とする携帯情報端末装置。   A portable information terminal device having a photographing function and comprising the zoom lens according to claim 1.
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